(57)【要約】【課題】  力の吸収装置を組込構築した構造物基礎【解決手段】  ボールベアリング３、４、５が鋼球２をはめ合い保持し、該鋼球２が自在に回動する構造のキャスター部１０を吸収体６の片側端末先端部に取付固定し、該吸収体６の反対側端末にはスプリング９の端末片側を固定連結すると、キャスター部１０及び吸収体６並びにスプリング９が一体連結される。ベアリング筒８の内側にスプリング９のフリ−側端末を先頭にして挿入すると、ベアリング筒８の内側に配列されたベアリング７が吸収体６の一部を中側に滑らせて送り込む。スプリング９の先頭部がベアリング筒８の底部に達するまで挿入し、底部にスプリング９のフリ−側端末を固定してなる力の吸収装置１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築して構成することを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールベアリング３、４、５が鋼球２をはめ合い保持し、該鋼球２が自在に回動する構造のキャスター部１０を吸収体６の片側端末先端部に取付固定し、該吸収体６の反対側端末にはスプリング９の端末片側を固定連結すると、キャスター部１０及び吸収体６並びにスプリング９が一体連結される。ベアリング筒８の内側にスプリング９のフリ−側端末を先頭にして挿入すると、ベアリング筒８の内側に配列されたベアリング７が吸収体６の一部を中側に滑らせて送り込む。スプリング９の先頭部がベアリング筒８の底部に達するまで挿入し、底部にスプリング９のフリ−側端末を固定して構成する力の吸収装置１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築した構造物基礎２２。
【請求項２】
上記１の請求に於いて、吸収体６及びベアリング筒８並びにスプリング９の代わりに、フリクションヒンジ１４、１５及びスプリング１６、１７を使用するもので、ボールベアリング３、４、５が鋼球２をはめ合い保持し、該鋼球２が自在に回動する構造のキャスター部１８、１９、２０、２１を下台１３の底面に取付固定し、又、下台１３の上面と上台１２の底面の間の連結にはフリクションヒンジ１４、１５及びスプリング１６、１７を下台１３の上面と上台１２の底面に図示のようにそれぞれ取付固定して構成する力の吸収装置１１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築した構造物基礎２２。
【請求項３】
上記１の請求に於いて、スプリング９の代わりに、油圧式緩衝器を使用する力の吸収装置１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築した構造物基礎２２。
【請求項４】
上記１の請求に於いて、スプリング９の代わりに、空圧式緩衝器を使用する力の吸収装置１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築した構造物基礎２２。
【請求項５】
上記２の請求に於いて、フリクションヒンジ１４、１５及びスプリング１６、１７の代わりに、油圧式緩衝器を使用する力の吸収装置１１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築した構造物基礎２２。
【請求項６】
上記２の請求に於いて、フリクションヒンジ１４、１５及びスプリング１６、１７の代わりに、空圧式緩衝器を使用する力の吸収装置１１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築した構造物基礎２２。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は力が加わった時に、その力を吸収する力の吸収装置を組込構築した構造物基礎に関するものである。地震等により地面が動く時の地面を動かす力が力の吸収装置により吸収され、地面の動きが伝わらない構造物基礎に関するものである。
【背景技術】
【０００２】地震等により地面が揺れ動く時に、地面に堅く基礎固定された地上構造物が揺れるのは当然であり、揺れから逃れることはできない。免震、耐震の様々な工夫が積み重ねられているものの、尚、地震に対する恐怖感は拭われず、且つ、被害が軽減されても皆無とはならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】本発明は地面等を揺らす力を吸収し、その力を建造物には伝えないようにすることにある。そのためには構造物基礎を地面に固定せず、地面と分離し、構造物基礎には地震の影響を及ぼさないための構造にする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】上記の目的を達成する本発明の力の吸収装置はボールベアリングが鋼球をはめ合い保持し、該鋼球が自在に回動する構造のキャスター部を吸収体の片側端末先端部に取付固定し、該吸収体の反対側端末にはスプリングの端末片側を固定連結すると、キャスター部及び吸収体並びにスプリングが一体連結される。
ベアリング筒の内側にスプリングのフリ−側端末を先頭にして挿入すると、ベアリング筒の内側に配列されたベアリンが吸収体の一部を中側に滑らせて送り込む。スプリングの先頭部がベアリング筒の底部に達するまで挿入し、底部にスプリングのフリ−側端末を固定して構成する力の吸収装置を構造物基礎の基礎底面及び基礎壁面に組込構築する。【０００５】前記の力の吸収装置に於いて、吸収体及びベアリング筒並びにスプリングの代わりに、フリクションヒンジ及びスプリングを使用するもので、ボールベアリングが鋼球をはめ合い保持し、該鋼球が自在に回動する構造のキャスター部を下台の底面に取付固定し、又、下台の上面と上台の底面の間の連結にはフリクションヒンジ及びスプリングを下台の上面と上台の底面に図示のようにそれぞれ取付固定して構成する力の吸収装置を構造物基礎の基礎底面及び基礎壁面に組込構築する。【０００６】他の実施例は、スプリングの代わりに油圧式緩衝器及び空圧式緩衝器、その他の弾性を利用する緩衝器等を使用して構成する。又、ベアリング筒の内側に配列されたベアリンの代わりにスチールボール等を使用して構成する。
【発明の効果】
【０００７】上記のように、本発明によれば、地面等を揺らす地震の力が構造物基礎の壁面及び底面に取付固定されたキャスター部の鋼球を押圧すると、力の吸収装置が収縮して地震の力を吸収する。加わる力が消滅すると、力の吸収装置は復元して、構造物基礎の構築時の定位置を一定に保つ。地下空間底面の水平方向の動きに対しても、さながら波乗りのように、構造物基礎の底面側キャスター部の鋼球が回動し、地面の動きをやり過ごす。このため構造物基礎は動かず、地震の揺れを受けないので多くの利点が本発明によりもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】以下に、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の第一実施形態の力の吸収装置に関するものである。図２はキャスター部の部分断面図拡大図。図３は第二実施形態の力の吸収装置に関するものである。図４は第二実施形態の力の吸収装置が力を吸収する過程を示す静止図。図５は構造物基礎を収容する地下空間図。図６は第一実施形態に於ける構造物基礎の側面図部分断面図である。図７〜図８は第一実施形態に於ける構造物基礎の上面図部分断面図。図９は地下の空間壁面及び空間底面の動きを示す静止状態図。図１０は第二実施形態に関する力の吸収装置を組込構築した構造物基礎の側面図部分断面図である。【０００９】図１〜図２に示すように、ボールベアリング３、４、５が鋼球２をはめ合い保持し、該鋼球２が自在に回動する構造のキャスター部１０を吸収体６の片側端末先端部に取付固定し、該吸収体６の反対側端末にはスプリング９の端末片側を固定連結すると、キャスター部１０及び吸収体６並びにスプリング９が一体連結される。ベアリング筒８の内側にスプリング９のフリ−側端末を先頭にして挿入すると、ベアリング筒８の内側に配列されたベアリング７が吸収体６の一部を中側に滑らせて送り込む。スプリング９の先頭部がベアリング筒８の底部に達するまで挿入し、底部にスプリング９のフリ−側端末を固定して構成する力の吸収装置１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築する。【００１０】接触センサーの役割を担う鋼球２に対して、前後左右、及び、上下方向の押圧力が加わると、その力をやり過ごすため鋼球２は回動し、同時にキャスター部１０にその押圧力を伝える。キャスター部１０と連結固定する吸収体６は押圧力に押されて、ベアリング筒８の内側に配列されたベアリング７上を滑りながらベアリング筒８の内側の奥へと押込まれることにより、スプリング９が圧縮される。吸収体６は押圧力が及ぶ限界点まで押込まれて、スプリング９を圧縮し、押圧力を吸収する。限界点を超えると、押圧力はなくなる。鋼球２に掛かる押圧力が解放されると、スプリング９が復元し、力の吸収装置１が復帰する。【００１１】地下空間２５に構築される構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に力の吸収装置１を図６に示すように組込構築する。基礎底面２４側に組込構築された力の吸収装置１の鋼球２は空間底面２７に垂直に接地する。又、基礎壁面２４側には力の吸収装置１を横向きにし、伸縮できるようにスプリング９に予備圧縮力を掛けて組込構築する。鋼球２は空間壁面２６を押しつけるように接地する。基礎底面２４側の力の吸収装置１は構造物基礎２２及びその上の建造物を支える基礎となる。基礎壁面２３側の力の吸収装置１は構造物基礎２２の構築時の定位置を一定に保つ支柱を兼ねる。【００１２】地震の初期は地下から突き上げてくる力から始まることがある。又、横揺れから始まることも多いが、縦揺れと横揺れが同時に発生する場合に就いて説明する。構造物基礎２２の基礎底面２４に組込構築された力の吸収装置１の鋼球２は空間底面２７の上下動や前後左右動と連動して回動する。同時にキャスター部１０及び吸収体６は空間底面２７の突上力を受け、突上力が及ぶ限界点までスプリング９を圧縮し、突上力を吸収する。限界点を超えると、突上力はなくなる。地震が終息して、突上力が解放されると力の吸収装置１は復帰する。構造物基礎２２は力の吸収装置１が突上力を吸収するから、何等の影響も受けない。【００１３】基礎壁面２３に組込構築された力の吸収装置１の鋼球２も空間壁面２６の上下動や前後左右動と連動して回動する。図９に示すように、キャスター部１０及び吸収体６は空間壁面２６の押圧力を受け、押圧力が及ぶ限界点までスプリング９を圧縮して、押圧力を吸収する。限界点を超えると、押圧力はなくなる。地震が終息して、押圧力が解放されると力の吸収装置１は復帰する。復帰した力の吸収装置１は構造物基礎２２の構築時の定位置を一定に保つ支柱として機能する。構造物基礎２２は力の吸収装置１が押圧力を吸収するから、何等の影響も受けない。【００１４】図３〜図４は第二の実施形態に関するものであり、吸収体６及びベアリング筒８並びにスプリング９の代わりに、フリクションヒンジ１４、１５及びスプリング１６、１７を使用するもので、ボールベアリング３、４、５が鋼球２をはめ合い保持し、該鋼球２が自在に回動する構造のキャスター部１８、１９、２０、２１を下台１３の底面に取付固定し、又、下台１３の上面と上台１２の底面の間の連結にはフリクションヒンジ１４、１５及びスプリング１６、１７を下台１３の上面と上台１２の底面に図示のようにそれぞれ取付固定して構成する力の吸収装置１１を構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に組込構築する。【００１５】接触センサーの役割を担う鋼球２に対して、前後左右の押圧力、及び、上下方向の突上力が加わると、その力をやり過ごすため鋼球２は回動し、鋼球２と一体のキャスター部１８、１９、２０、２１が取付固定されている下台１３に押圧力を伝える。下台１３はフリクションヒンジ１４、１５を屈曲し、スプリング１６、１７を収縮させる。力が及ぶ限界点までフリクションヒンジ１４、１５が屈曲し、スプリング１６、１７が収縮して力を吸収する。力が及ぶ限界点を超えると、押圧力及び突上力はなくなる。鋼球２に掛かる力が解放されると、力の吸収装置１１は復帰する。【００１６】地下空間２５に構築される構造物基礎２２の基礎底面２４及び基礎壁面２３に力の吸収装置１１を図１０に示すように組込構築する。基礎底面２４側に組込構築された力の吸収装置１１の鋼球２は空間底面２７に垂直に接地する。又、基礎壁面２４側には力の吸収装置１１を横向きにし、伸縮できるようにスプリング１６、１７に予備圧縮力を掛け、フリクションヒンジ１４、１５を屈曲させて組込構築する。鋼球２は空間壁面２６を押しつけるように接地する。基礎底面２４側の力の吸収装置１１は構造物基礎２２及びその上の建造物を支える基礎となる。基礎壁面２３側の力の吸収装置１１は構造物基礎２２の構築時の定位置を一定に保つ支柱を兼ねる。【００１７】空間底面２７及び空間壁面２６が垂直及び水平方向に動く時、下からの突上力及び、水平方向の押圧力が鋼球２に掛かると鋼球２が回動し、フリクションヒンジ１４、１５が更に屈曲し、スプリング１６、１７が収縮して突上力及び押圧力を吸収する。力が及ぶ限界点を超えると、突上力及び押圧力はなくなる。地震が終息して、力が解放されるとフリクションヒンジ１４、１５及び、スプリング１６、１７は復元し、力の吸収装置１１は復帰する。復帰した力の吸収装置１１は構造物基礎２２の構築時の定位置を一定に保つ支柱として機能する。構造物基礎２２は力の吸収装置１１が突上力及び押圧力を吸収するから、何等の影響も受けない。
【実施例】
【００１８】以上に本発明の実施形態及び実施例を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されない。力の吸収部は様々に構成できる。例えば、油圧式、空圧式、ゴムの弾性を利用する方式、及び、その他の方式の採用により、負荷される力が滑らかに吸収され、その力が解放されると、復元する構造はいずれも本発明の構成要件を満たす。全ては状況に応じて適宜選択する。【００１９】実施例では、構造体の材質を限定しない。重負荷に対しては鉄鋼製や鉄骨コンクリート造りが望ましい。軽負荷に対しては使用する材料を適宜に選択する。
構造物基礎の形状や構造も任意に選定でき特定されない。大きさも本発明に限定されるものではなく、任意に選定できる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】本発明は全国各地で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態に於ける力の吸収装置の部分断面図構成図である。
【図２】図１の力の吸収装置のキャスター部の部分断面図拡大図である。
【図３】本発明の第二実施形態に於ける力の吸収装置の部分断面図構成図である。
【図４】図３の力の吸収装置に於いて、負荷された力が吸収されていく過程を示す静止図である。
【図５】本発明の実施形態に関する構造物基礎を収容する地下空間図である。
【図６】本発明の第一実施形態に関する力の吸収装置を組込構築した構造物基礎の側面図部分断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に関する力の吸収装置を組込構築した構造物基礎の上面図部分断面図である。
【図８】本発明の第一実施形態に関する力の吸収装置を組込構築した構造物円形基礎の上面図部分断面図である。
【図９】本発明の第一実施形態に関する力の吸収装置を組込構築した構造物基礎に対する地下の空間壁面及び空間底面の動きを示す静止状態図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に関する力の吸収装置を組込構築した構造物基礎の側面図部分断面図である。
【符号の説明】
【００２２】１、１１        力の吸収装置
２              鋼球
３、４、５      ボールベアリング
６              吸収体
７              ベアリング
８              ベアリング筒
９、１６、１７  スプリング
１０、１８、１９、２０、２１  キャスター部
１２            上台
１３            下台
１４、１５      フリクションヒンジ
２２            構造物基礎
２３            構造物基礎壁面
２４            構造物基礎底面
２５            地下空間
２６            空間壁面
２７            空間底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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